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Hipotética misión espacial para viajar a otras estrellas, aterrizar en sus planetas y explorarlos, buscando Vida en ellos.

Creada16-12-2019
Modificada16-12-2019
Total Visitas51
Abril3

La Misión Minerva

Recreación de una hipotética misión interestelar de una nave automatizada, dirigida por una Inteligencia Artificial, para viajar y explorar un planeta en otro sistema estelar.

La miniserie documental Universo Vivo, muestra cómo se han descubierto planetas alrededor de otras estrellas, a decenas y cientos de años luz de distancia.

También muestra las últimas investigaciones y descubrimientos más importantes sobre los más de 3.000 exoplanetas que se han encontrado hasta ahora.

En los cuatro episodios se incluye también un relato, medio ciencia, medio ficción, sobre la construcción, el viaje, aterrizaje y exploración de un planeta similar a la Tierra.

La Construcción de Minerva

Nave Espacial Minerva, año 2157Es una nave interestelar autónoma, diseñada para viajar a una estrella cercana y con los módulos necesarios para aterrizar en uno de sus planetas, estudiarlo y transmitir la información a la Tierra.

Se ha construido en la órbita terrestre, en un astillero espacial.

Todos los procesos están controlados por una Inteligencia Artificial, Artemisa, programada para llevar a cabo su misión y adaptarse a las circunstancias de lo que encuentre.

El cuerpo de la nave contiene todos los sistemas de control y mantenimiento, así como las computadoras en las que reside el programa Artemisa. También existen una serie de módulos y sondas para aterrizar en los planetas que encuentre.

Por detrás están los depósitos del combustible necesario para funcionar durante su viaje.

La nave dispone al frente de un escudo de Titanio para protegerla de los posibles meteoritos que encuentre en su camino y una antena parabólica retráctil para las comunicaciones por radio a larga distancia con la Tierra. La antena estará plegada bajo el escudo durante todo el viaje y sólo se desplegará en su destino.

El Destino de Minerva

De entre las estrellas cercanas en las que se han encontrado planetas, se elige la estrella Minerva, una Enana Roja, situada a 14'7 años·luz de distancia.

Ni la estrella ni sus planetas son reales, sino hipotéticos. No los busquéis en Google.

Además, hay una discrepancia entre el primer episodio, donde Minerva se sitúa a 14'7 al y los siguientes, en los que la distancia se indica como de 4'7 al. Probablemente es un error de traducción y, por los demás datos del documental, sea más correcta la distancia de 4'7 al.

En su órbita se han descubierto dos planetas, Minerva C, de tipo Gigante Gaseoso, y Minerva B, un planeta terrestre, con un tamaño y masa 1'6 veces la de la Tierra, que orbita su estrella en un período de 39 días.

Aunque la Enana Roja es mil veces más débil que el Sol, Minerva B está lo bastante cerca de su estrella como para gozar de una temperatura templada, por lo que se espera que exista agua líquida en su superficie.

Además, los análisis de su atmósfera revelan que contiene Dióxido de Carbono, Metano, Agua y Ozono.

Podría albergar Vida.

El Viaje de Minerva

En el año 2157 termina la construcción de la nave, se le acoplan los últimos depósitos de propelente, Helio 3, y se inicia la aceleración.

A los 32 días pasa junto a Marte y aprovecha su acercamiento para conseguir, mediante Asistencia Gravitatoria, mayor velocidad.

Posteriormente pasará junto a Júpiter, y esta vez, aparte de acelerar aún más, se desviará por debajo de la Eclíptica, para apuntar directamente a su destino.

A los 3 meses de aceleración su velocidad es de 19 Km/s.

A los 9 años está a 1'2 años·luz y viaja a 13.000 Km/s.

A los 35 viaja a 51.000 Km/s. Al ir gastando su combustible su masa se ha ido reduciendo hasta sólo 42.000 Toneladas. Cada segundo consume 75 Kg de propelente.

Entonces comienza a desacelerar a -168 Km/s²

A los 49'6 años, en el año 2207, llega a su destino.

Los datos ofrecidos son incorrectos y absurdos.

¿Una desaceleración de -168 Km/s²? Eso sería como si el asteroide KT, que exterminó a los dinosaurios, viajara diez veces más rápido y se detuviera en UN segundo. O como si chocara con un planeta. Toda la astronave quedaría reducida a una chapa aplastada, y el frenazo sería tan violento que ni siquiera los campos electrónicos soportarían la presión, pudiendo producirse hasta colisiones de núcleos atómicos y provocando una fusión atómica.

O se trata de numerosos errores de traducción o sencillamente los productores no han utilizado el más mínimo rigor científico en su estudio.

Aterrizaje en Minerva B

Tras examinar el planeta Minerva C, un Gigante Gaseoso, la nave se sitúa en órbita de Minerva B.

Durante varios días se explora la superficie, se traza un mapa detallado de cordilleras, ríos, valles y mares y se selecciona el lugar más adecuado para el aterrizaje, en un valle sin rocas y cerca de un río.

Se hace descender el módulo de exploración. La mayor parte de la velocidad de caída se frena con paracaídas, que se separan a unos cien metros de altura y entran en funcionamiento los retrocohetes hasta posarse en tierra.

Exploración de Minerva B

Dron Araña para exploración de terrenos agrestes La exploración inicial del terreno se realiza con drones araña que recorren la superficie, la fotografían a tamaño natural o con visores microscópicos, y toman muestras de tierra y las llevan al módulo, donde se analizan con microscopios y espectrómetros.

El módulo explorador dispone de impresoras 3D con las que se imprimen los armazones y hélices de varios helidrones, que se ensamblan sobre los módulos de control, que se han llevado ya fabricados desde la Tierra.

Helidrón, dron volador para exploración aérea de terrenosLos helidrones, además de cámaras de observación, pueden acoplar en su base a un dron araña, con el fin de llevarlos más lejos y que pueda franquear ríos o cordilleras.

Toda la información recopilada será transmitida mediante un rayo láser a la nave que ha quedado en órbita, y desde ahí, con ondas de radio, hasta la Tierra.

Allí será recibida varios años más tarde y los científicos podrán estudiarlos, analizarlos y comprenderlos.

Tendrán trabajo para muchos años.

En mi opinión

Aunque la historia es apasionante, la parte científica es decepcionante. No sé si por errores de traducción o por falta de rigor científico, pero varios datos ofrecidos son totalmente erróneos.

Permitidme hacer algunas correcciones y añadir algunos comentarios.

El Tamaño de Minerva

Aunque es un dato que no se menciona, la nave Minerva es grande.

Su cuerpo principal, donde se alojan las computadoras en las que reside la Inteligencia Artificial Artemisa, puede ser pequeño, más o menos como un autobús.

A él se unen varios módulos donde irán las sondas y exploradores que deben ser enviados a la exploración de los planetas que encuentre. Pongamos que sean unos 3 ó 5 autobuses.

El escudo de titanio tiene que tener tamaño suficiente para cubrir la proa de la nave, por lo que supongo que sería un disco de unos 100 m de diámetro.

Y en la cola hay varias decenas de depósitos de combustible que se extienden hasta bastante distancia. ¿Pongamos que dos Kilómetros?

El Astillero Espacial

Una nave tan grande es imposible de construir en la Tierra, tiene que construirse en el espacio.

Los realizadores han hecho un ejercicio de imaginación y han situado un astillero en el que una serie de brazos robóticos proceden a la fabricación y ensamblado de piezas.

Por la perspectiva y la curvatura de la Tierra que se ve desde allí, se diría que el astillero espacial está a unos 2.000 Km de altura, quizás más, pero en todo caso menos de 10.000 Km. Y no me parece el lugar más adecuado.

Puntos de Lagrange del sistema Tierra-LunaEl lugar más adecuado para instalar un astillero espacial, o más, una serie de fábricas espaciales, es L4 ó L5, los Puntos de Lagrange situados en triángulo con la Tierra y la Luna. Son zonas de equilibrio positivo, donde si a un obrero se le escapa una herramienta de las manos, al cabo de varias semanas o meses acabará volviendo al centro de equilibrio.

Cualquier otra órbita es de equilibrio negativo, lo que se te escape de las manos nunca volverá y se convertirá en basura espacial que podría destruir satélites, hacer peligrar la navegación o caer como un meteorito a la Tierra.

Dejando L5 reservado para construir Ciudades en el Espacio, yo elegiría L4 para construir Fábricas en el Espacio.

Esto sería a una distancia de unos 385.000 Km. Desde ahí veríamos la Luna con el mismo tamaño que la vemos normalmente, y veríamos la Tierra 6 veces más grande.

El Propelente Helio 3

El Helio 3 NO ES un propelente, al menos con el conocimiento científico actual, y no creo que en el futuro se pueda usar tampoco como tal.

El Helio 3 es un isótopo que se puede usar como fuente de energía en reactores de fusión. Y la energía puede ser usada para el funcionamiento de la nave y de los motores, pero el propelente debe ser otro que no se menciona.

Se indica que la nave consume 75 Kg de propelente por segundo. En 50 años sería un total de 118 Millones de Toneladas. Suponiendo una densidad similar a la del agua, serían 118 Millones de Metros Cúbicos.

De nuevo suponiendo depósitos de 50 m de diámetro y 300 m de longitud (más grande que la mayoría de los petroleros), cada depósito llevaría 47.000 Toneladas. Harían falta 2.500 depósitos de propelente. Y se afirma que a los 35 años de viaje, faltando 15 para su destino, sólo quedan 42.000 Toneladas, es decir, sólo un depósito.

Sencillamente, no lo creo. Yo creo que el consumo de propelente tiene que ser muchísimo menor que 75 Kg por segundo y la masa total del propelente debe ser muy inferior a la dicha.

La Inauguración de Minerva

Desde el momento en que se pongan en marcha los motores tardaremos varios segundos en notar que la nave ha empezado a moverse. En un minuto apenas se habrá desplazado 90 metros, pero cada vez se la irá viendo moverse más rápido. A los dos minutos se habrá desplazado 300 metros y si la nave mide 2 Km, no será hasta cinco minutos más tarde cuando la nave salga por fin del astillero.

A los diez minutos la nave ya estará a 8 Km y a los quince a 18 Km. Y aún será visible, aunque cada vez menos, una hora más tarde, cuando estará a 300 Km.

Imagino que para los que asistan a la botadura de la nave será una fiesta de inauguración MUY emocionante. ¡Quién pudiera estar allí!

La Aceleración de Minerva

Minerva pasa 35 años acelerando y 15 años frenando. Puede ser correcto. Como su masa es muy inferior, al haber consumido dos tercios de su combustible, con la misma potencia de los motores se consigue más aceleración (o frenado) por lo que es lógico que el tiempo de aceleración pueda ser bastante mayor que el de frenado.

Se afirma que a los 35 años de aceleración continua la nave viajaría a 51.000 Km/s. Eso supone una aceleración media de 4'64 cm/s². Y en 35 años estaríamos a casi 3 años·luz de distancia.

Si partimos de esa aceleración, a los 9 años viajaríamos, tal como se afirma en el documental, a 13.000 Km/s, pero no estaríamos a 1'2 años·luz, sino sólo a 72 días·luz.

A los 35 años le damos la vuelta a la nave, o a los motores, y procedemos a frenar. La desaceleración media será de -11 cm/s². No, desde luego, de -168 Km/s² como se afirma.

Es posible que se trate de un error de traducción. No serían Kilómetros sino Milímetros.

Con la calidad de estos documentales y el cuidado que se ha puesto en su producción, estoy bastante seguro de que los realizadores han calculado una desaceleración de -168 mm/s² (-16'8 cm/s²) y los traductores han metido la pata cambiando milímetros por Kilómetros.

Eso sí que sería una desaceleración más razonable, y similar a la que yo he calculado. Y tened en cuenta que la aceleración no es siempre la misma durante todo el viaje. Los motores consumen combustible, la nave pesa cada vez menos, por lo que con motores de potencia constante, la aceleración (o desaceleración) va aumentando. Es posible que la nave partiera con toda la carga a una aceleración de 3 cm/s² y cuando consumió la mitad de la carga su aceleración sería el doble, 6 cm/s².

Por lo demás, si queréis confirmar todos estos cálculos podéis hacerlo usando la Calculadora de Aceleración que programé hace unos meses para ayudarme a resolver este tipo de problemas.

En conclusión

Es un relato muy interesante, apasionante, pero es una pena que los datos científicos sean tan incompletos y a menudo equivocados.

Pero en lo que se refiere a la parte documental, es una serie magnífica, vale la pena verla.

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